同步輻射- 維基百科，自由的百科全書

同步輻射是帶電粒子的運動速度接近光速（v≈c）在電磁場中偏轉時，沿運動的切線方向發出的一種電磁輻射，最先在電子同步加速器上發現，故得此名，又稱同步加速器輻射。

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同步輻射是帶電粒子的運動速度接近光速（v≈c）在電磁場中偏轉時，沿運動的切線方向發出的一種電磁輻射，最先在電子同步加速器上發現，故得此名，又稱同步加速器輻射。

它與迴旋輻射（由迴旋加速器產生的輻射）類似，區別是同步輻射中的電子速度更高，已接近光速，要考慮相對論效應。

[1]:290ff 由於重子的靜止質量比電子大三個數量級以上，即使在TeV級的質子同步加速器中，因同步輻射造成的能量損失依然是不重要的。

而對MeV級的電子同步加速器，同步輻射已十分顯著。

同步輻射使粒子在橫向和縱向的振盪阻尼，並與量子起伏達到平衡態。

這也是為什麼電子同步加速器中束流易於穩定和束流發射度較小且不依賴於入射束性能的原因。

由於同步輻射造成的能量損失是阻礙電子同步加速器能量提高的主要因素。

同時又發現它具有寬闊的連續光譜、高度的準直性和偏振性等特點，加上高功率和高亮度，使電子儲存環成為一種性能優異的新型強光源而得到廣泛應用。

同步輻射又是天體物理中的一種重要輻射機制。

目次 1同步輻射的功率 2同步輻射的譜分布 3同步輻射的輻射壽命 4參考文獻 5參見 同步輻射的功率[編輯] 同步輻射的總功率可以表示成： P = 2 3 e 2 c ρ 2 β 4 ( E m c 2 ) 4 {\displaystyleP={\frac{2}{3}}{\frac{e^{2}c}{\rho^{2}}}\beta^{4}({\frac{E}{mc^{2}}})^{4}} 其中，ρ是粒子運動的軌道半徑，運動速率 β = v / c {\displaystyle\beta=v/c} 。

上式表明，對於給定軌道半徑和速率的粒子，其同步輻射的功率與粒子能量的四次方成正比，與質量的四次方成反比。

在給定磁場的情況下，同步輻射的總功率可以表示成： P = 2 3 r 0 2 c γ 2 β 2 B 2 sin 2 ⁡ α = 1.6 × 10 − 15 γ 2 β 2 B 2 sin 2 ⁡ α ( e r g / s ) {\displaystyleP={\frac{2}{3}}r_{0}^{2}c\gamma^{2}\beta^{2}B^{2}\sin^{2}\alpha=1.6\times10^{-15}\gamma^{2}\beta^{2}B^{2}\sin^{2}\alpha\quad(\mathrm{erg/s})} 上式採用高斯單位制， γ = ( 1 − β 2 ) − 1 / 2 {\displaystyle\gamma=(1-\beta^{2})^{-1/2}} ， r 0 = e 2 / m 0 c 2 {\displaystyler_{0}=e^{2}/m_{0}c^{2}} 是電子古典半徑（英語：Classicalelectronradius），α是電子速率與磁場的夾角。

可見，對於相對論性電子，β≈1，同步輻射的功率與電子能量γ的平方成正比。

對於具有各向同性速度分布的電子，平均輻射功率： P ¯ = 4 9 r 0 2 c γ 2 β 2 B 2 = 1.1 × 10 − 15 γ 2 β 2 B 2 ( e r g / s ) {\displaystyle{\bar{P}}={\frac{4}{9}}r_{0}^{2}c\gamma^{2}\beta^{2}B^{2}=1.1\times10^{-15}\gamma^{2}\beta^{2}B^{2}\quad(\mathrm{erg/s})} 同步輻射的譜分布[編輯] 在圓軌道的情況下，同步輻射的譜分布與迴旋輻射類似。

同步輻射的輻射壽命[編輯] 電子由於同步輻射而損失能量。

損失大部分能量的時間為同步輻射的輻射壽命： t = E / P ≃ 5 × 10 8 γ β 2 B 2 sin 2 ⁡ α = 8.7 × 10 11 B 3 / 2 ν m 1 / 2 sin 3 / 2 ⁡ α {\displaystylet=E/P\simeq{\frac{5\times10^{8}}{\gamma\beta^{2}B^{2}\sin^{2}\alpha}}={\frac{8.7\times10^{11}}{B^{3/2}\nu_{m}^{1/2}\sin^{3/2}\alpha}}} 參考文獻[編輯] ^Bekefi,George;Barrett,Alan,ElectromagneticVibrations,Waves,andRadiation,USA:MITPress,1977,ISBN 0-262-52047-8  參見[編輯] 同步加速器 同步輻射光源 閱論編電磁輻射 偶極輻射 熱輻射 迴旋輻射 同步輻射 曲率輻射 軔致輻射 複合輻射 退激發輻射 契忍可夫輻射 規範控制 BNF:cb119415369(data) GND:4184235-2 LCCN:sh85131615 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=同步辐射&oldid=61391998」 分類：​同步輻射隱藏分類：​自2017年11月需要專業人士關注的頁面自2017年11月缺少來源的條目包含BNF標識符的維基百科條目包含GND標識符的維基百科條目包含LCCN標識符的維基百科條目 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 閱讀編輯檢視歷史 更多 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他專案 維基共享資源 其他語言 العربيةAsturianuБеларускаяБългарскиবাংলাCatalàDanskDeutschΕλληνικάEnglishEspañolEestiفارسیSuomiFrançaisGaeilgeहिन्दीHrvatskiMagyarBahasaIndonesiaItaliano日本語한국어LietuviųമലയാളംमराठीNederlandsNorsknynorskNorskbokmålPolskiPortuguêsRomânăРусскийSrpskohrvatski/српскохрватскиSlovenčinaСрпски/srpskiSvenskaไทยTürkçeТатарча/tatarçaУкраїнська粵語 編輯連結